ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Получение вакуума и элементы вакуумных систем из "Тепловая микроскопия материалов " Вакуумная система установок для тепловой микроскопии в общем случае состоит из рабочей камеры, откачивающих вакуумных насосов, вакуумной арматуры (вентилей, затворов, клапанов), измерителей давлений и вакуум-проводов. [c.30] Рабочие камеры установок для тепловой микроскопии изготавливаются из любых, чаще всего металлических конструкционных материалов, общим требованием к которым является низкая упругость пара при рабочих температурах и возможность легкого удаления с их поверхности адсорбированных и окклюдированных газов. [c.30] Материалы для изготовления различной арматуры, специальных устройств и приспособлений, размещаемых в рабочей камере (токо- и термопарных вводов, распределительных колодок, хладопроводов, захватов, нагревателей, шторок, смотровых стекол и т. п.), должны обладать достаточной прочностью при высоких температурах и хорошими изоляционными свойствами или высокой тепло- и электропроводностью, требуемыми оптическими характеристиками, низким коэффициентом газопроницаемости, необходимым газопоглощением (геттерные свойства) и т. д. [c.30] Кроме конструкционных материалов при изготовлении рабочих камер в ряде случаев требуется применение вакуумных замазок, смазок, лаков и цементов. [c.30] Жидкости для средств вакуумной откачки, в том числе вакуумные масла, должны соответствовать выбранному типу насоса. [c.30] В качестве геттерного материала в высоковакуумных сорбционных насосах, используемых в установках для тепловой микроскопии, чаще всего служит титан, распыляемый при температуре 1700—2000° С. [c.30] Основные свойства конструкционных материалов [10], применяемых в установках для тепловой микроскопии, приведены в табл. 4. [c.30] Для этого необходимо правильно выбрать габариты рабочей камеры в соответствии с целями эксперимента и размерами применяемых образцов, подобрать наиболее подходящие для данного рабочего объема камеры откачивающие насосы по их производительности и рассчитать размеры вакуум-проводов. [c.32] Таким образом, одной из основных задач при проектировании установок для тепловой микроскопии является оценка пропускной способности отдельных участков вакуумной системы. [c.32] Основные общие положения расчета вакуумных систем, изложенные в ряде монографий [8 11], естественно, остаются неизменными и в нашем случае. [c.32] При достаточно больших скоростях течение газа сопровождается появлением и исчезновением вихрей, распространяющихся вдоль потока, что резко меняет скорость и давление в каждом участке трубопровода. На это расходуется много энергии, за счет которой поддерживается перепад давления на концах трубопровода. При таком беспорядочном турбулентном движении поток газа через трубопровод пропорционален примерно квадратному корню от перепада давления. [c.33] При уменьшении скорости и давления газа количество вихрей в потоке уменьшается, линии потока по длине трубопровода выпрямляются и движение переходит в ламинарное. [c.33] При достаточно малом свободном пробеге молекул, когда газ проявляет свойства однородной среды, возможно вязкостное течение газа. [c.33] Молекулярным называется такое течение газа, при котором средние расстояния между молекулами настолько велики, что соударениями между самими молекулами можно пренебречь по сравнению со столкновениями молекул со стенками сосуда. [c.33] В случае вязкостного течения, наоборот, преобладают межмолекуляр-ные столкновения. Промежуточная область, в которой существенную роль играют оба типа столкновений, известна в литературе под названием кнуд-сеновского течения [11]. [c.33] При ориентировочном определении граничных условий перехода турбулентного потока в вязкостный можно считать, что при 1200 поток становится вязкостным. В диапазоне от 1200 до 2200Re поток может быть либо вязкостным, либо турбулентным в зависимости от градиента давлений, конфигурации трубопровода и других факторов. [c.33] При диаметре насоса Н-5 около 16 см турбулентный поток в указанных условиях возникнуть не может. Все иные вакуумные системы установок для тепловой микроскопии снабжены насосами меньшей производительности и работают вне области существования турбулентного потока. В трубопроводе круглого сечения вязкостный поток воздуха при 20° С в условиях среднего давления Р будет наблюдаться только в том случае, если PD 500 X X 10 мм рт. ст. см. Когда значение PD 15-10 мм рт. ст. см, поток будет молекулярным. Переход от вязкостного потока к молекулярному происходит постепенно в интервале давлений, изменяющихся почти в 50 раз. [c.34] Для трубопроводов сложных профилей можно ориентировочно пользоваться приведенными выше соотношениями, принимая в качестве D наименьший линейный размер поперечного сечения трубопровода. [c.34] При расчетах вакуумных систем установок для тепловой микроскопии можно исходить из того положения, что при высоком вакууме преобладаю-34 щим является молекулярное течение. [c.34] Рассмотрим, как для этого случая определяются пропускная способность и быстрота откачки. [c.35] Вернуться к основной статье